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调幅发射机 1.课程设计目的 通过本学期对高频电子电路的学习，在掌握理论知识和实验技能的基础上。进行高频电子电路的实践课程设计，在课程设计的过程中，训练学生综合运用学过的高频电子电路基础知识，通过自主学习完成查找资料，问题选择、论证方案，设计电路，设计调试，分析结果，撰写报告的任务。使学生初步掌握高频电子电路设计的一般方法和步骤，通过理论联系实际提高和培养学生分析、解决实际问题的能力和创新能力，为后续的工作、学习打下良好的基础。 通过对高频电子电路中的课题选择，运用multisim7软件对电路进行设计、连接与仿真，通过对调幅发射机的设计，了解高频振荡器电路、高频放大器电路、调制器电路、音频放大电路的工作原理。根据调幅发射机的功能要求，分析调幅发射机的组成、工作原理及各部分功能，绘制电路原理图。学会分析电路、设计电路的方法和步骤，进一步掌握所学单元电路及在此基础培养自己分析、应用其他单元电路的能力。 2．设计方案论证 2.1设计内容及要求 输出功率P0=0.5W工作频率f0=7MHz调幅度ma=100% 电源电压12v频率准确度△f/f0≤5×10-4，画出调幅发射机组成框图，方案的确定，晶体振荡器设计计算。 2.1.1题目内容分析 （1）设计选择的原因 根据课程设计要求，其工作频率为7MHz,输出载波频率为0.5W。由于输出功率小，所以它具有结构简单，体积小和质量轻等特点。基于以上要去，可选用最基本的发射机结构。该结构由主振、放大和被调级构成。 由于晶体稳定性好，Q值很高，故频率稳定度也很高。因此，主振级采用晶体振荡器，满足所需的频率稳定度。 末级采用串联馈电的方式。由于电源靠近的一端，杂散电容小，从而对回路的影响也小，使电路稳定工作。为了有较高的效率，本级采用基极电流的直流分量在基极偏置电阻上产生所需要的负偏压，使其工作在丙类状态。输出回路采用变压器耦合式谐振回路，利用电感抽沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.2

头实现阻抗匹配，调整末级功放管的工作状态，从而达到有效的集电极调幅，有最佳的功率输出。 由于本机输出载波功率为0.5W,所以，只需一级功率放大器就能达到要求；而其工作在较低的7MHz频率,一般晶体振荡器都能实现，且具有一定的输出电压，而且频率稳定度高，无须进行倍频。为了提高工作效率，采用丙类集电极调幅方式。因而，本机由最基本的发射机所应有的三级构成。 （2）功率分配及电源电压的确定 本机输出的最大功率Po,max=(1+ma)2×Po=4×Po＝4×0.5W=2W。设输出变压器的效率=0.8，则末级功率放大器管最大输出功率为Po,max=2W/0.8=2.5 W,取功率放大器管功率增益为Ap＝13dB(20倍)，则末级的最大激励功率应为125mW,而振荡器输出功率较小，一般为几十毫瓦即可。 对于小型发射机，电源电压一般为9～15V，所以取标准电源12V。 （3）各级晶体管的选择 一般选取晶体管的原则是BVceo、PCM 、ICM必须满足要求。 末级功率放大器管：工作频率为7 MHz ,最大输出功率为2.5W，且集电极瞬时电压为Vc＝Vcmcosct+Vmcost+Vcc , 其最大值为：Vc,max=Vcm+Vm+Vcc= (Vm+Vc)×Vm+Vc =Vc(1+ma)×（＋） 当ma ＝1时，Vc,max＝4×Vcc＝4×12＝48 V，可选用3DA1B，其参数为：BVceo≥50V,Pcm=7.5W,Icm=0.75A,f=70MHz≥10f0,Ap=13dB （4）放大级管子的选择： 集电极瞬时电压为Vc＝＝时，Vc,max＝24V。 集电极输出的功率为156.25mW（末级激励功率125mW/），若取Ap＝10 dB（10倍），则末级激励功率为156.25mW/10=15.6mW,可选用3DG12B，其参数为Icm＝300mA, fT≥200MHz, BVceo≥45V,Pcm=0.7W, 振荡管的选择，要求仍选用3DG12B。 ＋Vcc，其最大值为Vc,max=Vcm + Vc = Vc（＋）当沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.3

2. 2调幅发射机方框图 图一.调幅发射机方框图 2. 3单元电路设计 2.3.1高频振荡电路 图二.高频振荡电路 电路如上图所示，振荡器是无线电发射的心脏部分高频振荡器的主要作用是产生频率稳定的载波,它的频率叫做载频。 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.4

由于晶体稳定性好，Q值高，故频率稳定度也高。因此，主振级(高频振荡器)采用晶体振荡器，满足所需的频率稳定度。此电路中其工作在较低的7MHZ频率，一般晶体振荡器都能实现，且具有一定的输出电压，而其频率稳定度高，无须进行倍频。 频率输出需要通过C4微调。C1、C2为回路电容，改变C8可以改变耦合程度，R1、R2为偏置电阻，R3为集电极负载电阻，R4为发射极电阻，C3为旁路电阻，Z1为高频扼流圈，C6、C7为电容退耦电容。 2.3.2隔离放大电路 图三.隔离放大电路 电路如上图所示。该电路采用自给负偏压方式，通过R4可改变电位器改变负偏压大小。回路谐振在工作频率，通过改变变压器B1耦合输出。Z2、Z3为高频扼流圈，C10为旁路电容，C11、C12为回路电容，C16、C17为耦合电容，C14、C15为电源退耦电容。 2.3.3受调放大级电路 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.5

图四.受调放大级电路 电路如上图所示。末级采用串联馈电的方式。为了有较高的效率，本级利用集电极电流的直流分量在基极偏置电阻上产生所需要的负偏压，使其工作在丙类状态。输出回路采用变压器耦合式谐振回路，利用电感抽头实现阻抗匹配，调整末级功放的工作状态，从而达到有效的集电极调幅，有最佳的功率输出。为加强耦合度，可在变压器初次级之间接一个小耦合电容C22,C20和C21为回路电容。 2.3.4话筒和音频放大电路 如下图：音频放大器采用LA4101。电源由14脚接入，3脚接地，10脚与地之间接退耦电容C20，12脚与地之间接有源滤波退耦电容C21。信号由9脚输入，经放大后由1脚经数出电容C26送到受调放大级。6脚到地之间接入C19和Rf组成的负反馈电路，决定放大倍数的大小。Rf越小，电路增益越高；反之，增益越小。13、14之间接入自举电容C24 、C22和C23，以防止产生寄生振荡。 沈 阳 大 学